１前言
精练是印染前处理工艺中非常重要的工序。随着印染工业的发展,提高精练速度、节约能耗,缩短工艺流程是必然趋势,从而对精练剂就要提出更高的要求。作为精练剂中的重要组份的表面活性剂必须具有良好的渗透、乳化、分散、净洗性能,此外还须耐浓碱、耐高温、低泡沫、安全无毒。要达到上述的性能,单一表面活性剂已不能满足要求,必须从协同效应和增效作用出发,利用国内现有原料,通过表面活性剂的复配并与其它无机及有机物复配,优选一种性能较好,价格适中的精练助剂。
２实验部份
２．１实验的材料、药品
退浆未精练棉布 工厂提供
未煮练帆布 工厂提供
三聚磷酸钠（ＣＰ） 宜兴第二化学试剂厂
无水碳酸钠（ＣＰ） 上海虹光化工厂
硅酸钠（ＡＲ） 太仑光华试剂厂
脲（ＡＲ） 上海试剂一厂
无水硫酸钠（ＣＰ） 上海金山化工厂
十二烷基苯磺酸钠
（ＡＢＳ）（工业级） 上海洗涤剂三厂
聚醚Ｌ６１（工业级） 上海洗涤剂三厂
ＴＸ-１０（工业级） 上海洗涤剂三厂
ＪＦＣ（工业级） 上海洗涤剂三厂
ＬｅｏｐｈｅｎＭ（工业级） 巴斯夫染料化工有限公司
有机硅消泡剂（工业级）
２.２精练助剂的组成及复配过程
２.２.１复配物组成（%）：
阴离子表面活性剂 ３～５
非离子表面活性剂 ２５～３５
中性无机盐电解质 ０．５～１
纯碱、磷酸钠 １～２
水玻璃 ０．５～１
有机化合物 １～２
水 X
２.２.２复配过程
将非离子表面活性剂加到水中搅匀后,加入阴离子表面活性剂,再将其它一些助剂预先用水溶解搅匀后慢慢加入其中,即可。
２．３复配物的测定
２．３．１浊点测定
将一定浓度的非离子表面活性剂溶液慢慢加热,当加热至某一温度时,非离子表面活性剂急剧转变为不溶于水并自溶液中析出呈乳浊液,这一温度就是该非离子表面活性剂在此浓度下的浊点。
２．３．２消泡性能测定
将待测液倒入１００ｍｌ量筒中至４０ｍｌ处,用毛刷均匀来回拉动２０次,测量产生的泡沫消失所需的时间即消泡时间。时间越短,表明消泡性能越好。
２．３．３润湿、渗透性测定
采用帆布沉降法。将剪成四方形（４ｃｍ×４ｃｍ）的未经煮练的帆布放于一定高度的待测液的液面,测量帆布沉落至底部所需时间,即为沉降时间。时间越短,表明该溶液的润湿、渗透性越好。
２．３．４毛效测定
将精练后试样剪成经向３０ｃｍ、纬向５ｃｍ的布条,在离一端１ｃｍ处沿纬向用铅笔作一平行线,并在此末端沿纬向固定一根约重２ｇ的短玻璃棒作重荷,将试样另一端用夹子固定在一横架上使其垂直悬挂,下端浸入５ｇ／Ｌ的重铬酸钾溶液中,使液面与铅笔线正好对齐,测量３０ｍｉｎ内重铬酸钾溶液沿经向上升的高度,以厘米表示。数值越大,表明精练效果越好。
２．３．５白度测定将试样按要求叠成八层,在ＺＢＤ白度仪上测量。读数越大,白度越好。
３结果与讨论
３．１浊点的影响因素
３．１．１阴离子表面活性剂对非离子表面活性剂浊点的影响
将非离子表面活性剂聚醚Ｌ６１配成１０%溶液,在其中逐量增加阴离子表面活性剂
ＡＢＳ,测定其浊点,结果见表１。
表１不同浓度ＡＢＳ对聚醚Ｌ６１浊点影响
由表１可以看出：在非离子表面活性剂中加入少量阴离子表面活性剂即能较大幅度地提高其浊点。主要原因是在非离子表面活性剂中加入阴离子表面活性剂后,由于两者疏水基之间的引力而使阴离子表面活性剂分子在胶束及界面吸附层上插入到非离子表面活性剂分子中,使吸附膜变得比较坚实,温度对它的影响减弱,因而浊点得以提高。
此外,从表１中还可以看出浊点随着阴离子表面活性剂浓度的增加不断提高。主要原因是随着浓度的增加,两者疏水基间引力增大,使吸附膜更坚实,受温度的影响更小,浊点更高。所以,可以通过非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的拼混,将非离子表面活性剂的浊点提高到煮练温度以上,使其充分发挥作用。
３．１．２浓度对浊点的影响
将表１中的溶液各稀释５倍,测定其浊点结果见表２。
从表２可以看出：在没有阴离子表面活性剂存在的情况下,非离子表面活性剂的浊点随着其自身浓度的减少而升高,在非、阴离子表面活性剂拼混时,随着两者浓度的降低,浊点下降。这是因为在没有阴离子表面活性剂存在的情况下,非离子表面活性剂的浓度越低,其分子中呈醚键结合的氧与水分子形成氢键的水合作用越强,其浊点变高；而在非、阴离子表面活性剂拼混时,随着浓度的降低,阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂疏水基之间的距离相对增大,导致其引力下降,使阴离子表面活性剂分子在胶束及界面吸附层上插入到非离子表面活性剂分子中去的数量相对减小,吸附膜牢度下降,受温度影响增大,浊点下降。
３．１．３电解质对浊点的影响
在按一定浓度拼混的阴、非离子表面活性剂溶液中,加入不同量的中性电解质（Ｎａ２ＳＯ４）,测定其浊点,结果见表３。
表３中性电解质对浊点的影响
从表３可看出：表面活性剂溶液中加入电解质后浊点会下降,而且随着盐量的增加大幅下降。这主要是加入电解质后,由于电解质的水合能力强,使得与非离子表面活性剂以氢键结合的水有脱离的倾向,也就是无机盐对非离子表面活性剂的“盐析”作用,从而使非离子表面活性剂聚集成更大的胶束,到一定程度即分离出新相,溶液出现浑浊,使得浊点下降。因此,精练剂中电解质加入量不能多。
３．２消泡性能影响因素
由于使用阴、非离子表面活性剂会产生泡沫,泡沫的外溢既浪费了助剂,又影响精练效果,所以还需在其中加入一定的消泡剂。以１０%有机硅消泡剂进行了实验,结果如表４。
表４消泡性能的测试结果
从表４可以看出：随着温度的升高,泡沫稳定性降低,消泡时间缩短。主要原因是由于温度升高,液体粘度降低,排液速率增大；温度升高使液膜中分子运动加剧,膜内气体体积增加,液膜变薄；温度升高,液体蒸汽压提高,液膜加速蒸发而变薄。
此外,从表４中还可看出,加入消泡剂后,消泡时间缩短,并且随着消泡剂用量的增加而减少。但消泡剂用量不能过高,否则易产生漂油,对后续加工造成不良影响,使染色、印花品产生色斑、色花、色点等疵病。
３．３添加剂对精练后织物白度、毛效的影响
在阴、非离子表面活性剂的拼混液中,加入不同的添加剂,用于精练。结果见表５和表６。
精练工艺：将布样投入精练液中（烧碱量为织物重２０%,浴比２０∶１）,９５℃以上加热煮练２ｈ,取出热水洗三次,冷水清洗,晾干。
从表５可以看出：加入Ｎａ２ＳｉＯ３,白度有所增加,并且白度随其用量的增加而增加,但用量过多,毛效反而下降。主要是因为Ｎａ２ＳｉＯ３具有吸附练液中铁质和其他杂质的能力,可以防止在棉布上产生锈渍或杂质的沉淀,因而有助于提高白度。但用量过多,易产生硅垢,反而会使毛效下降。
从表６可以看出：加入三聚磷酸钠可以提高白度和毛效,但用量过多,白度和毛效反而会下降。这主要是因为它能软化水质,起缓冲作用,同时它也易吸附在织物表面上,增加织物表面负电荷,防止乳化物再沉积,并能与水中多价金属离子螯合,以避免与阴离子表面活性剂作用生成不溶性物沉积在织物上。但是,它的用量多了,会降低浊点,影响非离子表面活性剂的作用,使白度、毛效反而下降。
３．４ｐＨ值对润湿渗透性的影响
将复配的精练剂配成１０%溶液,与相同浓度的ＪＦＣ和ＢＡＳＦ公司的高效精练剂Ｌｅｏｐｈｅｎ Ｍ作对比实验,测出不同ｐＨ值下的沉降时间,结果见表７。
从表中可以看出自制精练剂与ＬｅｏｐｈｅｎＭ受ｐＨ值的影响较小,其润湿渗透性能也与ＬｅｏｐｈｅｎＭ相近。表明自制精练剂的耐酸碱性能及润湿渗透性能较好,而其成本仅为ＬｅｏｐｈｅｎＭ目前售价的三分之一左右。
４结论
４．１在非离子表面活性剂中加入少量的阴离子表面活性剂可显著提高其浊点,并且随着表面活性剂浓度的增加,浊点不断提高；如降低非、阴离子表面活性剂拼混液的浓度,浊点会下降；当加入电解质时,浊点也会降低。
４．２提高温度和添加适量消泡剂会使表面活性剂的消泡性能提高。
４．３适量添加Ｎａ２ＳｉＯ３和三聚磷酸钠有利于白度和毛效的提高,加入量多,反而会使白度和毛效降低。
４．４自制精练剂耐酸碱性能、耐高温性、润湿渗透性较好,价格较便宜。
参考文献
１刘程．表面活性剂应用手册．北京:化学工业出版社,１９９２．
２陈荣圻．表面活性剂化学与应用．北京:纺织工业出版社,１９９０．
３刘程等．表面活性剂应用大全．北京:北京工业大学出版社,１９９２．
